高中物理电场力做功的特点与计算方法

1、电场力做功的特点
在匀强电场中，将一点电荷从A点移到B点，如图所示，设A、B两点沿场强方向相距为d，现将q分别沿三条不同的路径由A移到B。

可以证明电场力做的功. 即电场力做功跟移动电荷的路径无关.
2、电场力做功的计算方法
（1）由公式W＝F·s·cosθ计算. 此公式只适合于匀强电场中，可变形为W=qE·s·。

（2）由W=qU来计算，此公式适用于任何形式的静电场。

利用W=qU计算电场力的功时可将q、U的正负号一起代入，计算出W的正、负，也可只代入q、U的绝对值，然后根据电荷的性质，电场力方向和移动方向判断功的正负.
（3）由动能定理来计算：。

（4）由电势能的变化计算. 。

例1、如图1所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m、带电量为－q的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知q远远小于Q，AB=h，小球滑到B点时的速度大小为，求：
(1)小球由A到B过程中电场力做的功
(2)AC两点的电势差
解析：因小球由A到B只有电场力和重力做功，则由动能定理可得：
即
则电场力做的功为：
(2)因为B、C是在电荷Q产生的电场中处在同一等势面上的两点，即
，则可得：
即A、C两点间的电势差为
例2、如图2所示，竖直面内正电荷从A处沿圆弧运动到B处，匀强电场的方向正好沿着半径OB竖直向上，若电荷电量为q，圆弧半径为R，场强为E，求电场力所做的功。

解析：按题意，A点与圆心O处于同一等势线上，则A、B间的电势差等同于O、B间的电势差，令其为U，则在匀强电场中U=ER。

则W=qU=qER
从图中易知本题属正电荷逆电场方向移动，电场力与位移方向的夹角大于90°，故电场力做负功。

在W=qER中，qE是电荷在匀强电场中受的恒力，R是电荷在电场力方向上移动的距离，所以在匀强电场中，不管电荷移动路径如何，用电场力乘电荷在电场力方向上移过的距离就是电场力做功的值，此点与计算重力做功十分相似。